(57)【要約】  発光面を有し発光面から発光する有機ＥＬ素子と、有機ＥＬ素子の発光面に設けられた出光面構造層とを備える面光源装置であって、出光面構造層は、その有機ＥＬ素子とは反対側の表面に、相対的に窪んだ凹部と相対的に突出した凸部とを、表面に対して平行な面内方向において交互に有し、隣り合う凹部の底と凸部の先端との、面光源装置の厚み方向における距離が、標準偏差０．０５μｍ以上の範囲で不揃いになっている。
2012002260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光面を有し前記発光面から発光する有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記発光面側に設けられる出光面構造層とを備える面光源装置であって、
前記出光面構造層は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子とは反対側の表面に、相対的に窪んだ凹部と相対的に突出した凸部とを、前記表面に対して平行な面内方向において交互に有し、
隣り合う前記凹部の底と前記凸部の先端との、前記面光源装置の厚み方向における距離が、標準偏差０．０５μｍ以上の範囲で不揃いになっている、面光源装置。
【請求項２】
前記出光面構造層における前記有機エレクトロルミネッセンス素子とは反対側の表面が、前記面光源装置の最表面に露出している、請求項１記載の面光源装置。
【請求項３】
前記凹部又は凸部の形状が角錐形状又は角錐台形状である、請求項１に記載の面光源装置。
【請求項４】
前記凸部の先端が、前記発光面に対して平行な平坦面となっている、請求項１に記載の面光源装置。
【請求項５】
前記凹部の底及び前記凸部の先端の一方又は両方が丸みを帯びている、請求項１に記載の面光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は面光源装置に関する。具体的には、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、適宜「有機ＥＬ素子」という。）を備える面光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子を備える面光源装置は、その形状を面状とすることが可能であり、且つ、その光の色を白色又はそれに近い色とすることが可能である。このため、有機ＥＬ素子を備える面光源装置は、住環境等の空間を照明する照明器具の光源として、または、表示装置のバックライトとしての用途に用いることが考えられる。【０００３】
しかしながら、現在知られている有機ＥＬ素子は、上記照明の用途に用いるには効率が低い。そこで、有機ＥＬ素子の光取出効率を向上させることが望まれる。有機ＥＬ素子の光取出効率を向上させる方法として、有機ＥＬ素子よりも出光面側に、種々の凹凸構造を設けることが知られている。例えば、出光面に、蛍光性化合物を含むプリズムを設けること（特許文献１）、微小レンズアレイを設けること（特許文献２）などが提案されている。これらの凹凸構造により、良好な集光を達成することができ、光取出効率を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２３７３８１号公報
【特許文献２】特開２００３−５９６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の凹凸構造を出光面に設けた場合、装置外部から照射された光が出光面で反射することにより反射光の干渉が発生し、出光面において虹状の色ムラ（以下、「虹ムラ」という。）が観察されることがある。また、このように虹ムラを生じる面光源装置を表示装置に設けると、表示装置の表示面において反射像が複数観察され、多像化現象が生じることもあった。このような虹ムラは、面光源装置の光源としての品質を著しく低下させるので、防止することが好ましい。【０００６】
虹ムラが発生しないようにする手段としては、出光面の凹凸構造の寸法精度を高めて、前記の反射光の干渉が生じないようにすることが考えられる。しかし、この場合には凹凸構造の形成に用いる型の精度を高度に高めることになるので、量産が困難になり、製造コストが高くなるという課題がある。【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みて創案されたものであって、光取出効率が高く、出光面の虹ムラが小さく、且つ、容易に製造できる面光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は上述した課題を解決するべく鋭意検討した結果、あえて凹凸構造の高さを不揃い（不均一）にし、所定の範囲でバラツキをもたせることにより、虹ムラを抑制でき、且つ、光取出効率を高められることを見出した。また、凹凸構造の高さが不均一となることを許容することにより、凹凸構造の寸法の要求精度が低くなるため、量産が容易となり、製造コストが安価になることも見出した。本発明者はこれらの知見に基づき、本発明を完成させた。
すなわち、本発明によれば以下の〔１〕〜〔５〕が提供される。【０００９】
〔１〕  発光面を有し前記発光面から発光する有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記発光面側に設けられる出光面構造層とを備える面光源装置であって、
前記出光面構造層は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子とは反対側の表面に、相対的に窪んだ凹部と相対的に突出した凸部とを、前記表面に対して平行な面内方向において交互に有し、
隣り合う前記凹部の底と前記凸部の先端との、前記面光源装置の厚み方向における距離が、標準偏差０．０５μｍ以上の範囲で不揃いになっている、面光源装置。
〔２〕  前記出光面構造層における前記有機エレクトロルミネッセンス素子とは反対側の表面が、前記面光源装置の最表面に露出している、〔１〕記載の面光源装置。
〔３〕  前記凹部又は凸部の形状が角錐形状又は角錐台形状である、〔１〕又は〔２〕に記載の面光源装置。
〔４〕  前記凸部の先端が、前記発光面に対して平行な平坦面となっている、〔１〕〜〔３〕のいずれか一項に記載の面光源装置。
〔５〕  前記凹部の底及び前記凸部の先端の一方又は両方が丸みを帯びている、〔１〕〜〔３〕のいずれか一項に記載の面光源装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の面光源装置は、光取出効率が高く、出光面の虹ムラが小さく、且つ、容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第一実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第一実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図１に示す面光源装置を線１ａ−１ｂを通り出光面に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の第一実施形態に係る面光源装置の出光面の一部を、面光源装置の厚み方向から見た様子を拡大して模式的に示す部分平面図である。
【図４】図４は、本発明の第一実施形態に係る凹凸構造層を、図３の線３ａを通り出光面に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す部分断面図である。
【図５】図５は、本発明の第二実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。
【図６】図６は、本発明の第二実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図５に示す面光源装置の凹凸構造層を線５ａ−５ｂを通り出光面に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の第三実施形態に係る面光源装置を出光面に垂直な面で切った断面を模式的に示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の第三実施形態に係る面光源装置の凹凸構造層を出光面に垂直な面で切った断面を模式的に示す断面図である。
【図９】図９は、本発明の第四実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の第四実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図９に示す面光源装置を線９ａ−９ｂを通り出光面に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第五実施形態に係る面光源装置を厚み方向から見た様子を模式的に示す上面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第五実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図１１に示す面光源装置を、図１１中の線１１ａを通る、出光面と垂直な面で切断した断面を示す断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第六実施形態に係る面光源装置を、その出光面と垂直な面で切断した断面を示す断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の第七実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。
【図１５】図１５は、本発明の第八実施形態に係る面光源装置を厚み方向から見た様子を模式的に示す上面図である。
【図１６】図１６は、本発明の第八実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図１５に示す面光源装置を、図１５中の線１５ａを通る、出光面と垂直な面で切断した断面を示す断面図である。
【図１７】図１７は、第八実施形態に係る凹凸構造層の変形例を厚み方向から見た様子を模式的に示す上面図である。
【図１８】図１８は、本発明の第九実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。
【図１９】図１９は、実施例１で製造した凹凸構造層ｂを、その主面に垂直な平面で切った断面を模式的に示す断面図である。
【図２０】図２０は、実施例１で行った虹ムラの測定の様子を模式的に示す図である。
【図２１】図２１は、実施例２で製造した凹凸構造層ｂを、その主面に垂直な平面で切った断面を模式的に示す断面図である。
【図２２】図２２は、実施例３で製造した凹凸構造層ｂを、その主面に垂直な平面で切った断面を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態及び例示物等を示して本発明について詳細に説明するが、本発明は以下に説明する実施形態及び例示物等に限定されるものではなく、本願の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。また、以下で示す図のうち、断面図においては隣り合う凹凸の高低差（後述する）Ｈの不揃いの程度を強調して示すが、本発明において不揃いの程度は図示した寸法に制限されるものではない。
【００１３】
〔１．第一実施形態〕
図１及び図２はいずれも本発明の第一実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図１は面光源装置を模式的に示す斜視図であり、図２は図１に示す面光源装置を線１ａ−１ｂを通り出光面に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明の第一実施形態に係る面光源装置１０は、矩形の平板状の構造を有する装置であり、有機ＥＬ素子１４０を備える。有機ＥＬ素子１４０は、少なくとも第一の電極層１４１、発光層１４２及び第二の電極層１４３を前記の順に備え、その表面１４４及び１４５のうち少なくとも一方の表面から発光できるようになっている。本実施形態では、第一の電極層１４１が透明電極となり、第二の電極層１４３が反射電極となっているものとする。このため、発光層１４２からの光は、第一の電極層１４１を透過するか、又は、第二の電極層１４３で反射されてから発光層１４２及び第一の電極層１４１を透過して、表面１４４から発光できるようになっている。したがって、以下の説明においては表面１４４を「発光面」と呼ぶ。
【００１５】
有機ＥＬ素子１４０の発光面１４４側には出光面構造層１００が設けられている。本実施形態では、出光面構造層１００は発光面１４４に接するように直接に設けられているものとする。
【００１６】
さらに、本実施形態の面光源装置１０は上述した部材以外にも構成要素を備えていてもよい。本実施形態では、有機ＥＬ素子１４０の図中下側の面１４５に封止基材１５１が設けられているものとする。なお、図示を省略するが、表面１４５と封止基材１５１との間には、充填材や接着剤等の任意の物質が存在していてもよいし、空隙が存在していてもよい。空隙には、発光層１４２の耐久性を大きく損なう等の不都合がない限りは空気やその他の気体が存在してもよいし、空隙内を真空としてもよい。
【００１７】
したがって、面光源装置１０は、封止基材１５１、有機ＥＬ素子１４０及び出光面構造層１００をこの順に備え、出光面構造層１００における有機ＥＬ素子１４０とは反対側の表面１０Ｕから出光できるようになっている。なお、前記の表面１０Ｕは面光源装置１０の最も外側に位置し、この表面１０Ｕから面光源装置１０の外部へ光が出光することになるため、表面１０Ｕを「出光面」と呼ぶ。
【００１８】
〔１−１．有機ＥＬ素子〕
例えば有機ＥＬ素子１４０として例示するように、有機ＥＬ素子は、通常、２層以上の電極層と、これらの電極層間に設けられ、電極から電圧を印加されることにより発光する発光層と、を備える。
【００１９】
有機ＥＬ素子は、基板上に有機ＥＬ素子を構成する電極、発光層等の層を形成し、さらにそれらの層を覆う封止部材を設け、基板と封止部材で発光層等の層を封止した構成とされるのが一般的である。通常、ここでいう基板側から出光する有機ＥＬ素子はボトムエミッション型と呼ばれ、封止部材側から出光する有機ＥＬ素子はトップエミッション型と呼ばれる。面光源装置１０に設けられる有機ＥＬ素子１４０は、これらのいずれであってもよい。ボトムエミッション型の場合、通常は、前記の基板と、さらに必要に応じて任意の層とを含む組み合わせが出光面構造層を構成する。他方、トップエミッション型の場合、通常は、封止部材等の出光面側の構造体と、さらに必要に応じて任意の層とを含む組み合わせが出光面構造層を構成する。
【００２０】
発光層としては、特に限定されず既知のものを適宜選択することができる。発光層中の発光材料は１種類に限らず、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。また、発光層は１層に限られず、光源としての用途に適合すべく、一種の層単独又は複数種類の層の組み合わせとすることができる。これにより、白色又はそれに近い色の光を発光するものとしうる。
【００２１】
有機ＥＬ素子の電極は、特に限定されず既知のものを適宜選択することができる。第一実施形態にかかる有機ＥＬ素子１４０のように、出光面構造層１００側の電極１４１を透明電極とし、反対側の電極１４３を反射電極とすることにより、出光面構造層１００側に向けて発光面１４４から発光する有機ＥＬ素子とすることができる。また、両方の電極１４１及び１４３を透明電極とし、さらに出光面構造層１００と反対側に反射部材または散乱部材（例えば、空気層を介して配置される白色散乱部材等）を有することにより、出光面構造層１００側への発光を達成することもできる。
【００２２】
有機ＥＬ素子１４０はさらに、電極１４１と電極１４３との間に、発光層１４２に加えてホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、及び電子注入層等の他の層（図示せず。）をさらに有していてもよい。また、有機ＥＬ素子１４０はさらに、電極１４１及び１４３に通電するための配線、発光層１４２の封止のための周辺構造等の任意の構成要素を備えていてもよい。
【００２３】
電極及びその間に設ける層を構成する材料としては、特に限定されないが、具体例として下記のものを挙げることができる。
透明電極の材料としては、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等を挙げることができる。
正孔注入層の材料としては、スターバースト系芳香族ジアミン化合物等を挙げることができる。
正孔輸送層の材料としては、トリフェニルジアミン誘導体等を挙げることができる。
黄色発光層のホスト材料としては、トリフェニルジアミン誘導体等を挙げることができ、黄色発光層のドーパント材料としては、テトラセン誘導体等を挙げることができる。
緑色発光層の材料としては、ピラゾリン誘導体等を挙げることができる。
青色発光層のホスト材料としては、アントラセン誘導体等を挙げることができ、青色発光層のドーパント材料としては、ペリレン誘導体等を挙げることができる。
赤色発光層の材料としては、ユーロピウム錯体等を挙げることができる。
電子輸送層の材料としては、アルミニウムキノリン錯体（Ａｌｑ）等を挙げることができる。
反射電極の材料としては、フッ化リチウムおよびアルミニウムをそれぞれ用い、これらを順次真空成膜により積層させたもの等を挙げることができる。
【００２４】
上記のもの又はその他の発光層を適宜組み合わせて積層型又はタンデム型と呼ばれる、補色関係にある発光色を発生する発光層を得ることができる。補色関係の組み合わせは、黄／青、又は緑／青／赤等とすることができる。
【００２５】
〔１−２．出光面構造層〕
出光面構造層１００は、有機ＥＬ素子１４０の発光面１４４に設けられた層である。出光面１０Ｕは、出光面構造層１００における有機ＥＬ素子１４０とは反対側の表面である。この出光面１０Ｕは面光源装置１０の最表面に露出した面であり、面光源装置１０としての出光面、即ち、面光源装置１０から装置外部に光が出光する際の出光面である。
【００２６】
出光面１０Ｕは、巨視的に見ると、有機ＥＬ素子１４０の発光面１４４に対して平行な面であり、面光源装置１０の主面に対して平行である。しかし、出光面１０Ｕは、微視的に見ると、後述する凹凸構造を有するため、凹部又は凸部上の面は発光面１４４に対して非平行な角度をなしうる。そこで、以下の説明において、出光面に対して平行又は垂直であるとは、別に断らない限り、凹部又は凸部を無視して巨視的に見た出光面に対して平行又は垂直であることをいう。また、面光源装置１０は、別に断らない限り、かかる出光面１０Ｕが水平方向に対して平行で且つ上向きになるよう載置した状態で説明する。
さらに、構成要素が「平行」又は「垂直」であるとは、本発明の効果を損ねない範囲、例えば±５°の範囲内で誤差を含んでいてもよい。
【００２７】
出光面構造層１００は、凹凸構造層１１１及び基材フィルム層１１２を含む複層体１１０と、基板としての支持基板１３１と、複層体１１０及び支持基板１３１を接着する接着層１２１とを備える。
凹凸構造層１１１は、面光源装置１０の上面（即ち面光源装置１０の出光面側の最外層）に位置する層である。この凹凸構造層１１１は、複数の凹部１１３と、凹部１１３の周囲に位置する平坦部１１４とを含む凹凸構造を有する。ここで、前記の凹部１１３は平坦部１１４に比べて相対的に窪んでいる部分であるため本発明に係る凹部に当たり、平坦部１１４は凹部１１３に比べて相対的に突出しているため本発明に係る凸部に当たる。そして、当該凹凸構造により、出光面１０Ｕが規定される。
【００２８】
なお、本明細書においては、図面は模式的な図示であるため、出光面１０Ｕ上には僅かな個数の凹部１１３のみを示しているが、実際の面光源装置においては、一枚の面光源装置の出光面上に、これよりも遥かに多い数の凹部を設けることができる。
【００２９】
（凹凸構造の説明）
以下、出光面１０Ｕの凹凸構造について、図面を参照して詳細に説明する。
図３は、面光源装置１０の出光面１０Ｕの一部を、面光源装置１０の厚み方向から見た様子を拡大して模式的に示す部分平面図である。また、図４は、凹凸構造層１１１を、図３の線３ａを通り出光面１０Ｕに対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す部分断面図である。なお、以下の説明において、特に断らない限り、「厚み方向」とは面光源装置の厚み方向を表す。
【００３０】
図３に示すように、出光面構造層１００は、出光面１０Ｕに、斜面１１Ａ〜１１Ｄを含む複数の凹部１１３と、凹部１１３の周囲に位置する平坦部１１４とを含む。ここで「斜面」とは、出光面１０Ｕに対して平行でない角度をなす面である。他方、平坦部１１４上の面は、出光面１０Ｕに対して平行で平坦な面となっている。
【００３１】
複数の凹部１１３のぞれぞれは正四角錐形状の窪みである。したがって、凹部１１３の斜面１１Ａ〜１１Ｄは同一の形状であり、前記正四角錐の底辺１１Ｅ〜１１Ｈは正方形を構成する。なお、図３において線３ａは、一列の凹部１１３の全ての頂点１１Ｐの上を通る線であり、且つ凹部１１３の底辺１１Ｅ及び１１Ｇに対して平行な線である。
【００３２】
各凹部１１３は、その底辺１１Ｆ〜１１Ｈの長さを通常１〜６０μｍとすることができ、好ましくは２〜５０μｍである。各凹部１１３の深さは、通常１〜５０μｍとすることができ、好ましくは２〜４０μｍである。
【００３３】
凹部１１３は、一定の間隔をおいて、直交する２つの面内方向Ｘ及びＹに沿って連続して配置されている。そして、前記の面内方向Ｘ及びＹにおいて、隣り合う凹部１１３の間の隙間に当たる部分が、平坦部１１４を構成している。したがって、出光面構造層１００は、出光面１０Ｕに対して平行な面内方向Ｘ及びＹにおいて、凹部１１３と平坦部１１４とを交互に有することになっている。ここで、かかる２つの面内方向Ｘ及びＹのうち、一方の面内方向Ｘは底辺１１Ｅ及び１１Ｇに対して平行である。この面内方向Ｘにおいて、複数の凹部１１３は一定の間隔１１Ｊをおいて整列している。また、２つの面内方向Ｘ及びＹのうち、他方の面内方向Ｙは底辺１１Ｆ及び１１Ｈに対して平行である。この面内方向Ｙにおいて複数の凹部１１３は一定の間隔１１Ｋをおいて整列している。ここで、前記隙間に相当する部分である平坦部１１４は、その幅寸法を通常０．１〜２０μｍとすることができる。
【００３４】
図４に示すように、凹部１１３のそれぞれを構成する斜面１１Ａ〜１１Ｄが平坦部１１４（ひいては、出光面１０Ｕ）となす角１１Ｌ及び１１Ｍは、４０°以上が好ましく、４５°以上がより好ましく、また、７０°以下が好ましく、６０°以下がより好ましい。また、本実施形態のように凹部１１３の形状が四角錐である場合、その頂角１１Ｎは、６０°〜９０°とすることが好ましい。さらに、観察角度による色味の変化を最小限にしつつ光取出効率も高めるという観点からは、斜面１１Ａ〜１１Ｄと平坦部１１４とがなす角１１Ｌ及び１１Ｍは大きいほうが好ましく、具体的には例えば５５°以上とすることが好ましく、６０°以上とすることがさらにより好ましい。この場合、かかる角１１Ｌ及び１１Ｍの上限は、凹凸構造層１１１の耐久性の維持を考慮し、通常は７０°である。
本実施形態では、図４に示すように、斜面１１Ａ〜１１Ｄが平坦部１１４となす角１１Ｌ及び１１Ｍは６０°に設定されているものとする。これにより、凹部１１３を構成する正四角錐の頂角、即ち頂点１１Ｐにおいて相対向する斜面がなす角（斜面１１Ｂ及び１１Ｄがなす角については、図４に示す角１１Ｎ）も６０°となっている。
【００３５】
さらに、本実施形態の面光源装置１０の出光面１０Ｕでは、隣り合う凹部１１３の底と凸部の先端との、面光源装置１０の厚み方向における距離が、所定の範囲で不揃いになっている。
ここで、凹部１１３の底とは、凹部１１３それぞれにおいて最も窪んだ部分を指し、面光源装置１０の厚み方向における発光面１４４までの距離が最も短くなる部分を指す。本実施形態では、各凹部１１３の頂点１１Ｐが凹部１１３の底に当たる。
また、凸部の先端とは、凸部それぞれにおいて最も突出した部分を指し、面光源装置１０の厚み方向における発光面１４４までの距離が最も長くなる部分を指す。本実施形態では平坦部１１４が発光面１４４に対して平行な平坦面となっているので、平坦部１１４自体が凸部の先端に当たる。
【００３６】
したがって、本実施形態の面光源装置１０においては、出光面１０Ｕにおいて隣り合う凹部１１３と平坦部１１４とを対比した場合に、その隣り合う凹部１１３の底（即ち、凹部１１３の頂点１１Ｐ）と凸部の先端（即ち、平坦部１１４）との、面光源装置１０の厚み方向における距離（以下、適宜、「隣り合う凹凸の高低差」という。）Ｈが所定の範囲で不揃いになっているのである。この際、前記の所定の範囲とは、標準偏差（標本標準偏差）σが、通常０．０５μｍ以上、好ましくは０．０６μｍ以上、より好ましくは０．０８μｍ以上となる範囲である。
【００３７】
隣り合う凹凸の高低差Ｈを、前記のように所定の範囲で不揃いにすることにより、出光面１０Ｕからの光の取出効率を改善でき、且つ、反射光による虹ムラを抑制できる。また、隣り合う凹凸の高低差Ｈの標準偏差σが、出光面１０Ｕの全体において所定の範囲に収まるように不揃いにすればよいのであるから、凹部１１３及び平坦部１１４それぞれには過度に高い寸法精度が要求されないので、量産が容易であり、製造コストを安価にできる。特に、前記の隣り合う凹凸の高低差Ｈの標準偏差σの範囲の下限値は、虹ムラの輝度プロファイルを５０％以下にし、目視において虹ムラを認識し難くできる点で意義がある。
【００３８】
また、前記の所定の範囲の上限は、標準偏差σで、通常０．５μｍ以下、好ましくは０．４μｍ以下、より好ましくは０．３μｍ以下である。隣り合う凹凸の高低差Ｈの不揃いの程度（バラツキ）を過度に大きくすると、その凹凸構造の態様にもよるが、面光源装置１０の生産工程においてキズが多数発生し、安定した生産が困難となるおそれがある。
【００３９】
本実施形態において、凹部１１３の頂点１１Ｐの高さ及び平坦部１１４の高さのうち一方又は両方が不揃いになっていることにより、隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっていればよい。ここでは、図２及び図４に示すように、凹部１１３の頂点１１Ｐの高さは一定に揃っているが、平坦部１１４の高さが不揃いになっていることにより、隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっているものとして説明する。なお、前記のように平坦部１１４の高さが不揃いになっている場合には平坦部１１４には段差が存在するが、前記の不揃いの程度が小さいので前記の段差も小さい。そこで、図１及び図３では、平坦部１１４において前記の段差は図示を省略する。
【００４０】
このように、隣り合う凹凸の高低差Ｈを、その標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いにすることにより、虹ムラを抑制できる理由は定かではないが、本発明者の検討によれば以下の理由によるものと推察される。
外部から出光面１０Ｕに向けて光が照射された場合、出光面１０Ｕで光が反射したり、面光源装置１０の内部に進入した光が内部の層界面で反射したりして、反射光が生じる。前記の反射光は、出光面１０Ｕで反射する時、および、面光源装置１０の内部から外部へ出る時などに、出光面１０Ｕにおいて回折及び屈折などを生じることがある。従来は、前記の回折及び屈折などを生じた光が干渉することにより、虹ムラを生じていたと考えられる。これに対し、本実施形態の面光源装置１０では、出光面１０Ｕにおいて隣り合う凹凸の高低差Ｈを不揃いにしたことにより、干渉の強さを弱めることができるようになるので、虹ムラを解消できると考えられる。
【００４１】
出光面１０Ｕにおいて隣り合う凹凸の高低差Ｈは、測定箇所を無作為に抽出し、レーザー顕微鏡（ＶＫ−９７００：キーエンス社製）を用いて高さ（断面プロファイル）を測定し、その断面プロファイルから求めることができる。通常は、出光面１０Ｕに対して平行な所定の測定方向に沿って、長さ１００μｍにわたって前記の断面プロファイルを測定すればよい。測定された断面プロファイルから、隣り合う一対の凹部及び凸部を凹凸一単位とし、この凹凸一単位における断面プロファイルの最大値（凸部の先端に対応する。）と最小値（凹部の底に対応する）との差を求め、この差を凹凸一単位において隣り合う凹凸の高低差Ｈとする。また、精度を高める観点から測定は複数箇所で行うことが好ましく、例えば１５点で行うことが好ましい。こうして測定された隣り合う凹凸の高低差Ｈから、標準偏差σを測定すればよい。また、前記の測定方向は、出光面１０Ｕにおける凹凸の配置が予め分かっている場合には前記の高低差Ｈが最も大きくなる方向に対して平行な方向を設定すればよい。また、凹凸の配置が不明である場合、出光面１０Ｕに対して平行な面内方向のうち、少なくとも１方向において、前記の標準偏差が前記の要件を満たしていればよい。
【００４２】
隣り合う凹凸の高低差Ｈは、出光面１０Ｕを様々な面内方向（出光面１０Ｕに対して平行な面内の様々な方向）に沿って測定した中心線平均粗さの最大値（Ｒａ（ｍａｘ））として、通常、１μｍ〜５０μｍの範囲内とする。
また、凹凸構造層１１１の厚さＴに対して相対的に、隣り合う凹凸の高低差Ｈの好ましい範囲を定めることができる。例えば、凹凸構造層１１１の材料として、凹凸構造層１１１の耐久性の維持に有利な硬質の材料を用いた場合、凹凸構造層１１１の厚さＴを薄くしたほうが、複層体１１０の可撓性が高まり、面光源装置１０の製造工程における複層体１１０の取り扱いが容易となる。具体的には、図４に示す隣り合う凹凸の高低差Ｈと凹凸構造層１１１の厚さＴとの差Ｔ−Ｈが、０〜３０μｍとなるようにすることが好ましい。
【００４３】
凹凸構造層１１１を出光面１０Ｕに垂直な方向から観察した場合における、平坦部１１４が占める面積と凹部１１３が占める面積との合計に対する、平坦部１１４が占める面積の割合（以下、「平坦部割合」という。）を適宜調節することにより、面光源装置１０の光取出効率を向上させることができる。具体的には、平坦部割合を１０％〜７５％とすることにより、良好な光取出効率を得ることができ、且つ出光面１０Ｕの機械的強度を高めることができる。
【００４４】
（複層体の材料の説明）
出光面構造層１００は、複数の層からなるものとしうるが、単一の層からなってもよい。所望の特性を備えた出光面構造層１００を容易に得る観点からは、複数の層からなることが好ましい。本実施形態では、図１に示すように、出光面構造層１００は、凹凸構造層１１１と基材フィルム層１１２とを組み合わせた複層体１１０を含むようになっているものとする。これにより、性能の高い出光面構造層１００を容易に得ることができる。
【００４５】
凹凸構造層１１１及び基材フィルム層１１２は、通常、透明樹脂を含む樹脂組成物により形成することができる。透明樹脂が「透明」であるとは、光学部材に用いるのに適した程度の光線透過率を有する意味である。本実施形態においては、出光面構造層１００を構成する各層が、光学部材に用いるのに適した光線透過率を有するものとすればよく、出光面構造層１００全体として８０％以上の全光線透過率を有するものとすればよい。
【００４６】
樹脂組成物に含まれる透明樹脂は、特に限定されず、透明な層を形成することができる各種の樹脂を用いることができる。例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂を挙げることができる。なかでも熱可塑性樹脂は熱による変形が容易であるため、また紫外線硬化性樹脂は硬化性が高く効率が良いため、凹凸構造層１１１の効率的な形成が可能となり、それぞれ好ましい。
【００４７】
熱可塑性樹脂としては、ポリエステル系、ポリアクリレート系、シクロオレフィンポリマー系等の樹脂を挙げることができる。また紫外線硬化性樹脂としては、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、エン／チオール系、イソシアネート系等の樹脂を挙げることができる。これらの樹脂としては、複数個の重合性官能基を有するものを好ましく用いることができる。なお、前記の樹脂は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００４８】
なかでも、複層体１１０を構成する凹凸構造層１１１の材料としては、出光面１０Ｕの凹凸構造を形成しやすく且つ凹凸構造の耐擦傷性を得やすいという観点から、硬化時の硬度が高い材料が好ましい。具体的には、７μｍの膜厚の樹脂層を基材上に凹凸構造が無い状態で形成した際に、鉛筆硬度でＨＢ以上になるような材料が好ましく、Ｈ以上になる材料がさらに好ましく、２Ｈ以上になる材料がより好ましい。一方、基材フィルム層１１２の材料としては、凹凸構造層１１１の形成に際しての取り扱い、並びに、複層体１１０を成形した後の複層体１１０の取り扱いを容易とするために、ある程度の柔軟性があるものが好ましい。このような材料を組み合わせることにより、取り扱いが容易で且つ耐久性に優れる複層体１１０を得ることができ、その結果、高性能の面光源装置１０を容易に製造することができる。
【００４９】
このような材料の組み合わせは、それぞれの材料を構成する樹脂として、上に例示した透明樹脂を適宜選択することにより得ることができる。具体的には、凹凸構造層１１１の材料を構成する透明樹脂として、アクリレート等の紫外線硬化性樹脂を用い、一方、基材フィルム層１１２の材料を構成する透明樹脂として、脂環式オレフィンポリマー製のフィルム（後述するゼオノアフィルム等）や、ポリエステルフィルムを用いることが好ましい。
【００５０】
本実施形態のように、出光面構造層１００が凹凸構造層１１１と基材フィルム層１１２とを含む場合、凹凸構造層１１１と基材フィルム層１１２との屈折率はできるだけ近くする態様としてもよい。この場合、凹凸構造層１１１と基材フィルム層１１２との屈折率差は、好ましくは０．１以内、さらに好ましくは０．０５以内である。
【００５１】
凹凸構造層１１１、基材フィルム層１１２等の出光面構造層１００の構成要素となる層の材料として、光拡散性のある材料を用いてもよい。これにより、出光面構造層１００を透過する光を拡散させることができるので、観察角度による色味の変化を更に低減することができる。
【００５２】
光拡散性のある材料としては、例えば、粒子を含んだ材料、２種類以上の樹脂を混ぜ合わせて光を拡散させるアロイ樹脂、等を挙げることができる。なかでも、光拡散性を容易に調節できるという観点から、粒子を含んだ材料が好ましく、特に粒子を含んだ樹脂組成物が特に好ましい。
【００５３】
粒子は、透明であってもよく、不透明であってもよい。粒子の材料としては、例えば、金属及び金属化合物、並びに樹脂等が挙げられる。金属化合物としては、例えば、金属の酸化物及び窒化物を挙げることができる。金属及び金属化合物の具体例を挙げると、銀、アルミのような反射率が高い金属；酸化ケイ素、酸化アルミ、酸化ジルコニウム、窒化珪素、錫添加酸化インジウム、酸化チタン等の金属化合物；などを挙げることができる。一方、樹脂としては、例えば、メタクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等を挙げることができる。なお、粒子の材料は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００５４】
粒子の形状は、例えば、球状、円柱状、立方体状、直方体状、角錐状、円錐状、星型状等の形状とすることができる。
粒子の粒径は、好ましくは０．１μｍ以上であり、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下である。ここで粒径とは、体積基準の粒子量を、粒子径を横軸にして積算した積算分布における５０％粒子径のことである。粒径が大きいほど、所望の効果を得るために必要な粒子の含有割合は多くなり、粒径が小さいほど、含有量は少なくてすむ。したがって、粒径が小さいほど、観察角度による色味の変化の低減、及び光取り出し効率の向上等の所望の効果を、少ない粒子で得ることができる。なお、粒径は、粒子の形状が球状以外である場合には、その同等体積の球の直径を粒径とする。
【００５５】
粒子が透明な粒子であり、且つ粒子が透明樹脂中に含まれる場合において、粒子の屈折率と透明樹脂の屈折率との差が、０．０５〜０．５であることが好ましく、０．０７〜０．５であることがより好ましい。ここで、粒子及び透明樹脂の屈折率は、どちらがより大きくてもよい。粒子と透明樹脂の屈折率が近すぎると拡散効果が得られず色味ムラは抑制され難くなる可能性があり、逆に差が大きすぎると拡散が大きくなり色味ムラは抑制されるが光取出効果が低減する可能性がある。
【００５６】
粒子の含有割合は、粒子を含む層の全量中における体積割合で、１％以上が好ましく、５％以上がより好ましく、また、８０％以下が好ましく、５０％以下がより好ましい。粒子の含有割合をかかる下限以上とすることにより、観察角度による色味の変化の低減等の所望の効果を得ることができる。また、かかる上限以下とすることにより、粒子の凝集を防止し、粒子を安定して分散させることができる。
【００５７】
さらに、樹脂組成物は、必要に応じて任意の成分を含むことができる。当該任意の成分としては、例えば、フェノール系、アミン系等の劣化防止剤；界面活性剤系、シロキサン系等の帯電防止剤；トリアゾール系、２−ヒドロキシベンゾフェノン系等の耐光剤；などの添加剤を挙げることができる。
【００５８】
凹凸構造層１１１の厚さＴは、特に限定されないが、１μｍ〜７０μｍであることが好ましい。本実施形態では、凹凸構造層１１１の厚さＴとは、凹凸構造が形成されていない基材フィルム層１１２側の面と、凹凸構造の平坦部１１４との距離のことである。
また、基材フィルム層１１２の厚さは、２０μｍ〜３００μｍであることが好ましい。
【００５９】
（支持基板）
本実施形態の面光源装置１０は、有機ＥＬ素子１４０と複層体１１０との間に、支持基板１３１を備える。支持基板１３１を備えることにより、面光源装置１０に、たわみを抑制する剛性を与えることができる。また、支持基板１３１として、有機ＥＬ素子１４０を封止する性能に優れて、且つ、製造工程において有機ＥＬ素子１４０を構成する層をその上に順次形成することを容易に行い得る基板を備えることにより、面光源装置１０の耐久性を向上させ、且つ製造を容易にすることができる。
【００６０】
支持基板１３１を構成する材料の例としては、例えば、ガラス、樹脂などが挙げられる。なお、支持基板１３１の材料は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
支持基板１３１の屈折率は、特に制限されないが、１．４〜２．０とすることが好ましい。
支持基板１３１の厚さは、特に限定されないが、０．１ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。
【００６１】
（接着層）
本実施形態の面光源装置１０は、複層体１１０と支持基板１３１との間に接着層１２１を備える。接着層１２１は、複層体１１０の基材フィルム層１１２と支持基板１３１との間に介在して、これらの２層を接着する層である。
接着層１２１の材料である接着剤は、狭義の接着剤（２３℃における剪断貯蔵弾性率が１〜５００ＭＰａであり、常温で粘着性を示さない、いわゆるホットメルト型の接着剤）のみならず、２３℃における剪断貯蔵弾性率が１ＭＰａ未満である粘着剤をも包含する。具体的には、支持基板１３１あるいは基材フィルム層１１２に近い屈折率を有し、且つ透明であるものを適宜用いることができる。より具体的には、アクリル系接着剤あるいは粘着剤が挙げられる。接着層の厚さは、５μｍ〜１００μｍであることが好ましい。
【００６２】
（製造方法）
面光源装置１０の製造方法は、特に限定されないが、例えば、支持基板１３１の一方の面に有機ＥＬ素子１４０を構成する各層を積層し、その後又はその前に、支持基板１３１の他方の面に凹凸構造層１１１及び基材フィルム層１１２を有する複層体１１０を、接着層１２１を介して貼付することにより製造することができる。
【００６３】
凹凸構造層１１１及び基材フィルム層１１２を有する複層体１１０の製造は、例えば、所望の形状を有する金型等の型を用意し、この型を凹凸構造層１１１を形成する材料の層に転写することにより行うことができる。より具体的な方法としては、
（方法１）基材フィルム層１１２を構成する樹脂組成物Ａの層及び凹凸構造層１１１を構成する樹脂組成物Ｂの層（凹凸構造はまだ形成されていない）を有する未加工複層体を用意し、かかる未加工複層体の樹脂組成物Ｂ側の面上に、凹凸構造を形成する方法；及び
（方法２）基材フィルム層１１２の上に、液体状態の樹脂組成物Ｂを塗布し、塗布された樹脂組成物Ｂの層に型を当て、その状態で樹脂組成物Ｂを硬化させ、凹凸構造層１１１を形成する方法
などを挙げることができる。
【００６４】
方法１において、未加工複層体は、例えば樹脂組成物Ａ及び樹脂組成物Ｂを共押出する押出成形により得ることができる。未加工複層体の樹脂組成物Ｂ側の面上に、所望の表面形状を有する型を押し当てることにより、凹凸構造を形成することができる。
より具体的には、長尺の未加工複層体を押出成形により連続的に形成し、所望の表面形状を有する転写ロールとニップロールとで未加工複層体を加圧し、それにより、連続的な製造を効率的に行うことができる。転写ロールとニップロールとによる挟み圧力は、好ましくは数ＭＰａ〜数十ＭＰａである。また転写時の温度は、樹脂組成物Ｂのガラス転移温度をＴｇとすると、好ましくはＴｇ以上（Ｔｇ＋１００℃）以下である。未加工複層体と転写ロールとの接触時間はフィルムの送り速度、すなわちロール回転速度によって調整でき、好ましくは５秒以上６００秒以下である。
【００６５】
方法２において、凹凸構造層１１１を構成する樹脂組成物Ｂとしては、紫外線等のエネルギー線により硬化しうる組成物を用いることが好ましい。かかる樹脂組成物Ｂを、基材フィルム層１１２上に塗布し、型を当てた状態で、塗布面の裏側（基材フィルムの、樹脂組成物Ｂを塗布した面とは反対側）に位置する光源から、紫外線等のエネルギー線を照射し、樹脂組成物Ｂを硬化させ、その後型を剥離することにより、樹脂組成物Ｂの塗膜を凹凸構造層１１１とし、複層体１１０を得ることができる。
【００６６】
（面光源装置の主な利点）
本実施形態の面光源装置１０は上述したように構成されているので、有機ＥＬ素子１４０の発光面１４４から発せられた光は、出光面構造層１００を透過して、出光面１０Ｕから取り出される。この際、出光面１０Ｕに、凹部１１３及び平坦部１１４を有する凹凸構造を有するので、凹凸構造を有さない場合と比較して、出光面１０Ｕからの光の取出効率を高めることができる。
【００６７】
また、面光源装置１０は、出光面１０Ｕにおいて隣り合う凹凸の高低差Ｈを、標準偏差σが所定の範囲となるように不揃いにしてあるので、反射光による虹ムラを抑制できる。また、面光源装置１０を表示装置に設けた場合、多像化現象を防止することも可能である。さらに、凹部１１３及び平坦部１１４の個別の寸法精度は高くなくてもよくなるので、量産が容易となり、製造コストを安価にできる。
【００６８】
さらに、本実施形態の面光源装置１０では、外部衝撃により出光面１０Ｕに欠け等が生じることを防止でき、ひいては出光面１０Ｕの機械的強度を向上させることができる。一般に、面に凹凸構造があると、その面に衝撃が加えられた場合に当該凹凸構造の一部に力が集中し、破損を招きやすくなる傾向がある。ところが、本実施形態の面光源装置１０では、平坦部１１４は平坦な面（平坦面）となっている。また、本実施形態では、平坦部１１４の高さは不揃いとなっているものの、その不揃いの程度は小さい。したがって、外部から出光面１０Ｕに加えられる力又は衝撃によって凹凸構造層１１１の一部に力が集中することを抑制できるようになっている。このため、凹凸構造層１１１の破損を防止し、良好な光取り出し効率と、面光源装置１０の出光面１０Ｕの高い機械的強度とを両立させることができるようになっている。
【００６９】
また、本実施形態の面光源装置１０では、観察角度による色味の変化を低減することができる。面光源装置１０では、出光面１０Ｕから出射する光が凹部１１３により拡散される。このような光拡散により、出光面１０Ｕから出光する光における半球状全方位での色度座標のｘ座標およびｙ座標の少なくともいずれかの変位を、出光面を一様に平坦な平面とした場合と比べて、低減させることができる。したがって、出光面１０Ｕを観察する観察角度による色味の変化を抑えることができる。
【００７０】
なお、かかる半球状全方位での色度の変位を測定する方法として、例えば出光面１０Ｕの法線方向（即ち出光面１０Ｕに対して垂直な方向）上に分光放射輝度計を設置し、法線方向を０°とした時その出光面を−９０〜９０°まで回転させられる機構を付与することで、各方向で測定した発光スペクトルから色度座標を算出できるため、その変位を算出できる。
【００７１】
〔２．第二実施形態〕
本発明の面光源装置において、出光面を構成する凹部及び凸部の形状は、第一実施形態において例示した角錐形状に限られず、角錐台形状であってもよい。ここで、角錐台形状とは、角錐の頂部に平坦な部分を設け、平らに面取りした形状をいう。以下、その例を、図面を用いて説明する。
【００７２】
図５及び図６はいずれも本発明の第二実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図５は面光源装置を模式的に示す斜視図であり、図６は図５に示す面光源装置の凹凸構造層を線５ａ−５ｂを通り出光面に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図である。
図５に示す通り、第二実施形態にかかる面光源装置２０は、出光面構造層２００を構成する複層体２１０において、凹凸構造層２１１の表面である出光面２０Ｕに形成された凹部２１３の形状が異なる他は、第一実施形態と同様の構成を有している。
【００７３】
図６に示すように、凹凸構造層２１１の表面上に形成された凹部２１３は、正四角錐の頂部を平らに面取りした形状（角錐台形状）であり、出光面２０Ｕにおいて、一定の間隔をおいて設けられている。隣り合う凹部２１３の間には隙間が設けられ、この隙間が平坦部２１４を構成している。さらに、凹部２１３が角錐台形状を有するため、凹部２１３は底には、出光面２０Ｕに対して平行な平坦面として底面部２１Ｐが存在する。
【００７４】
さらに、本実施形態においても、出光面２０Ｕにおいて隣り合う凹凸の高低差Ｈは、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。本実施形態では底面部２１Ｐが凹部２１３の底に当たり、平坦部２１４が凸部の先端に当たる。したがって、面光源装置２０においては、隣り合う凹部２１３と凸部２１４とを対比した場合に、その底面部２１Ｐと平坦部２１４との、面光源装置２０の厚み方向における距離（すなわち、隣り合う凹凸の高低差）Ｈが、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。なお、本実施形態では、図６に示すように、平坦部２１４の高さは均一に揃っているが底面部２１Ｐの高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっている例を示す。ただし、底面部２１Ｐの高さは均一に揃っているが平坦部２１４の高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっていてもよく、底面部２１Ｐの高さ及び平坦部２１４の高さの両方が不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっていてもよい。
【００７５】
このような、角錐台形状の形状を有する凹部２１３とその間の隙間である平坦部２１４を有する出光面２０Ｕを有する場合であっても、第一実施形態と同様に、光取出効率を高め、且つ、虹ムラを抑制することができる。また、仮に塵及び破片が凹部２１３にたまると光取出効率の低下及び輝点の発生などを生じるおそれがあるが、凹部２１３の底が平坦な底面部２１Ｐになっていると、凹部２１３に塵及び破片等が溜まり難くなり、好ましい。さらに、本実施形態によれば、第一実施形態と同様の利点を得ることもできる。
【００７６】
本実施形態のように、凹部２１３が角錐台形状となっている場合、底面部２１Ｐと、当該角錐台の頂部が平坦で無く尖った角錐形状となっていた場合の頂部２１Ｑとの高さの差２１Ｒは、通常、当該角錐台の頂部が平坦で無く尖った角錐形状となっていた場合の角錐の高さ２１Ｓの２０％以下とすればよい。
また、凹部２１３の形状が角錐台形状となっている場合、底面部２１Ｐを除く斜面２１２Ａ及び２１３Ｂの角度を、斜面の角度とする。凹部２１３の斜面の角度をこのような角度とすることにより、光取出効率を高めることができる。ただし、斜面は、必ずしも全てが同じ角度である必要は無く、上記範囲内で、異なる角度を有する斜面が共存していてもよい。
【００７７】
〔３．第三実施形態〕
本発明の面光源装置において、出光面を構成する凹部の底は、丸みを帯びていてもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
【００７８】
図７及び図８はいずれも本発明の第三実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図７は、面光源装置を出光面に垂直な面で切った断面を模式的に示す断面図であり、図８は面光源装置の凹凸構造層を出光面に垂直な面で切った断面を模式的に示す断面図である。
図７に示す通り、第三実施形態にかかる面光源装置３０は、出光面構造層３００を構成する複層体３１０において、凹凸構造層３１１の表面である出光面３０Ｕに形成された凹部３１３の形状が異なる他は、第一実施形態と同様の構成を有している。
【００７９】
図８に示すように、凹凸構造層３１１の表面上に形成された凹部３１３は、その底３１Ｐが丸みを帯びた形状であり、出光面３０Ｕにおいて、一定の間隔をおいて設けられている。隣り合う凹部３１３の間には隙間が設けられ、この隙間が平坦部３１４を構成している。
【００８０】
さらに、本実施形態においても、出光面３０Ｕにおいて隣り合う凹凸の高低差Ｈは、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。本実施形態では平坦部３１４が凸部の先端に当たる。したがって、面光源装置３０においては、隣り合う凹部３１３と凸部３１４とを対比した場合に、その凹部３１３の底３１Ｐと平坦部３１４との、面光源装置３０の厚み方向における距離（すなわち、隣り合う凹凸の高低差）Ｈが、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。なお、本実施形態では、図７及び図８に示すように、凹部３１３の底３１Ｐの高さは均一に揃っているが平坦部３１４の高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっている例を示す。ただし、平坦部３１４の高さは均一に揃っているが凹部３１３の底３１Ｐの高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっていてもよく、凹部３１３の底３１Ｐの高さ及び平坦部３１４の高さの両方が不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっていてもよい。
【００８１】
このような、底３１Ｐが丸みを帯びた形状を有する凹部３１３とその間の隙間である平坦部３１４を有する出光面３０Ｕを有する場合であっても、第一実施形態と同様に、光取出効率を高め、且つ、虹ムラを抑制することができる。また、仮に塵及び破片が凹部３１３にたまると光取出効率の低下及び輝点の発生などを生じるおそれがあるが、凹部３１３の底３１Ｐが丸みを帯びていると、凹部３１３に塵及び破片等が溜まり難くなり、好ましい。さらに、本実施形態によれば、第一実施形態と同様の利点を得ることもできる。
【００８２】
本実施形態のように、凹部３１３の底３１Ｐが丸みを帯びた形状である場合、その底３１Ｐと、底が丸みを帯びず尖った角錐形状となっていた場合の頂部３１Ｑとの高さの差３１Ｒは、通常、丸みを帯びず尖った角錐形状となっていた場合の角錐の高さ３１Ｓの２０％以下とすればよい。
また、凹部３１３の底が丸みを帯びた形状である場合、当該丸みを帯びた部分を除く斜面３１３Ａ及び３１３Ｂの角度を、斜面の角度とする。斜面の角度をこのような角度とすることにより、光取出効率を高めることができる。ただし、斜面は、必ずしも全てが同じ角度である必要は無く、上記範囲内で、異なる角度を有する斜面が共存していてもよい。
【００８３】
〔４．第四実施形態〕
第一〜第三実施形態では出光面に凹部を設けることによって出光面に凹凸構造をもたせたが、出光面に凸部を設けることによって凹凸構造をもたせてもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
【００８４】
図９及び図１０はいずれも本発明の第四実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図９は面光源装置を模式的に示す斜視図であり、図１０は図９に示す面光源装置を線９ａ−９ｂを通り出光面に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図である。
図９に示す通り、第四実施形態にかかる面光源装置４０は、出光面構造層４００を構成する複層体４１０において、凹凸構造層４１１の表面である出光面４０Ｕに、凹部１１３の代わりに凸部４１４が設けられていることの他は、第一実施形態と同様の構成を有している。
【００８５】
凸部４１４は、出光面４０Ｕにおいて、一定の間隔をおいて設けられている。隣り合う凸部４１４の間には隙間が設けられ、この隙間が平坦部４１３を構成している。ここで、前記の凸部４１４は平坦部４１３に比べて相対的に突出している部分であるため本発明に係る凸部に当たり、平坦部４１３は凸部４１４に比べて相対的に窪んでいるため本発明に係る凹部に当たる。そして、当該凹凸構造により、出光面４０Ｕが規定される。
【００８６】
また、凸部４１４は、いずれも、正四角錐の頂部を平らに面取りした形状（角錐台形状）である。したがって、図１０に示すように、凸部４１４は、４面の斜面４１４Ａ及び４１４Ｂと、前記の斜面４１４Ａ及び４１４Ｂに囲まれた上面部４１４Ｕとを含む。上面部４１４Ｕは凸部４１４の角錐台形状の上底面に当たり、平坦な平面となっている。また、平坦部４１３も平坦な平面となっており、これらの平坦部４１３及び上面部４１４Ｕは、いずれも、出光面４０Ｕ及び発光面１４４に対して平行になっている。
【００８７】
さらに、本実施形態においても、出光面４０Ｕにおいて隣り合う凹凸の高低差Ｈは、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。本実施形態では平坦部４１３が凹部の底に当たり、上面部４１４Ｕが凸部４１４の先端に当たる。したがって、面光源装置４０においては、隣り合う平坦部４１３と凸部４１４とを対比した場合に、その平坦部４１３と上面部４１４Ｕとの、面光源装置４０の厚み方向における距離（すなわち、隣り合う凹凸の高低差）Ｈが、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。なお、本実施形態では、図１０に示すように、平坦部４１３の高さは均一に揃っているが上面部４１４Ｕの高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっている例を示す。ただし、上面部４１４Ｕの高さは均一に揃っているが平坦部４１３の高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっていてもよく、平坦部４１３の高さ及び上面部４１４Ｕの高さの両方が不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっていてもよい。
【００８８】
このような、出光面４０Ｕに凸部４１４を設けることによって凹凸構造をもたせた場合であっても、第一実施形態と同様に、光取出効率を高め、且つ、虹ムラを抑制することができる。また、凸部４１４の先端に当たる上面部４１４Ｕが平坦な平面であるため、出光面４０Ｕの欠け等を防止し、出光面４０Ｕの機械的強度を向上させることができる。さらに、本実施形態によれば、第一実施形態と同様の利点を得ることもできる。
【００８９】
〔５．第五実施形態〕
本発明の面光源装置において、出光面を構成する凹部及び凸部の形状は、上述した角錐及び角錐台以外の形状であってもよく、例えば球の一部の形状であってもよい。
また、出光面において、凹部及び凸部は、第一〜第四実施形態において例示したように直交する２つの面内方向に沿って配列する以外にも、任意の態様で配列することができる。例えば、複数の凹部を、出光面上の１方向のみ、または、３方向以上の面内方向に沿って配列してもよく、ランダムに配置してもよい。
以下、その例を、図面を用いて説明する。
【００９０】
図１１及び図１２は、いずれも本発明の第五実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図１１は、面光源装置を厚み方向から見た様子を模式的に示す上面図であり、図１２は、図１１に示す面光源装置を、図１１中の線１１ａを通る、出光面５０Ｕと垂直な面で切断した断面を示す断面図である。
図１１及び図１２に示す通り、第五実施形態に係る面光源装置５０は、出光面構造層５００を構成する複層体５１０において、凹凸構造層５１１の表面である出光面５０Ｕの形状が異なる他は、第一実施形態と同様の構成を有している。
【００９１】
凹凸構造層５１１の表面上に形成された凹部５１３は、半球状の形状であり、出光面５０Ｕ上において、一定の間隔をおいて、線１１ａ、１１ｂ及び１１ｃに対して平行な３つの面内方向に沿って連続して配置されている。線１１ａ、１１ｂ及び１１ｃは、互いに６０°の角度をなしている。隣り合う凹部５１３の間には、線１１ａ、１１ｂ及び１１ｃに沿って隙間が設けられ、この隙間が平坦部５１４を構成している。
【００９２】
さらに、本実施形態においても、出光面５０Ｕにおいて隣り合う凹凸の高低差Ｈは、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。本実施形態では平坦部５１４が凸部の先端に当たる。したがって、面光源装置５０においては、隣り合う凹部５１３と平坦部５１４とを対比した場合に、その凹部５１３の底５１３Ｐと平坦部５１４との、面光源装置５０の厚み方向における距離（すなわち、隣り合う凹凸の高低差）Ｈは、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。なお、本実施形態では、図１２に示すように、平坦部５１４の高さは均一に揃っているが凹部５１３の底５１３Ｐの高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっている例を示す。ただし、凹部５１３の底５１３Ｐの高さは均一に揃っているが平坦部５１４の高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっていてもよく、凹部５１３の底５１３Ｐの高さ及び平坦部５１４の高さの両方が不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっていてもよい。
【００９３】
このような、球状の一部の形状を有する凹部５１３と、その間の隙間である平坦部５１４を有する出光面５０Ｕを有する場合であっても、第一実施形態と同様に、光取出効率を高め、且つ、虹ムラを抑制することができる。また、凹部５１３が球の一部の形状であると、凹部５１３の底が丸みを帯びるため、凹部５１３に塵及び破片等が溜まり難くなり、好ましい。さらには、第一実施形態と同様の利点を得ることもできる。
【００９４】
〔６．第六実施形態〕
本発明の面光源装置において、出光面を構成する凸部の先端は、丸みを帯びていてもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
【００９５】
図１３は、本発明の第六実施形態に係る面光源装置を、その出光面と垂直な面で切断した断面を示す断面図である。
図１３に示す通り、第六実施形態に係る面光源装置６０は、出光面構造層６００を構成する複層体６１０において、凹凸構造層６１１の表面である出光面６０Ｕに、半球状の凹部５１３の代わりに半球状の凸部６１４が設けられていることの他は、第五実施形態と同様の構成を有している。
【００９６】
凸部６１４は、出光面６０Ｕにおいて、一定の間隔をおいて設けられている。隣り合う凸部６１４の間には隙間が設けられ、この隙間が平坦部６１３を構成している。ここで、前記の凸部６１４は平坦部６１３に比べて相対的に突出している部分であるため本発明に係る凸部に当たり、平坦部６１３は凸部６１４に比べて相対的に窪んでいるため本発明に係る凹部に当たる。そして、当該凹凸構造により、出光面６０Ｕが規定される。
【００９７】
さらに、本実施形態においても、出光面６０Ｕにおいて隣り合う凹凸の高低差Ｈは、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。本実施形態では平坦部６１３が凹部の底に当たる。したがって、面光源装置６０においては、隣り合う平坦部６１３と凸部６１４とを対比した場合に、その平坦部６１３と凸部６１４の先端６１４Ｐとの、面光源装置６０の厚み方向における距離（すなわち、隣り合う凹凸の高低差）Ｈが、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。なお、本実施形態では、図１３に示すように、平坦部６１３の高さは均一に揃っているが、凸部６１４の先端６１４Ｐの高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっている例を示す。ただし、凸部６１４の先端６１４Ｐの高さは均一に揃っているが平坦部６１３の高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっていてもよく、平坦部６１３の高さ及び凸部６１４の先端６１４Ｐの高さの両方が不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっていてもよい。
【００９８】
このような、球状の一部の形状を有する凸部６１４と、その間の隙間である平坦部６１３とを有する出光面６０Ｕを有する場合であっても、第一実施形態と同様に、光取出効率を高め、且つ、虹ムラを抑制することができる。また、凸部６１４が球の一部の形状であると、凸部６１４の先端６１４Ｐが丸みを帯びるため、異物が凸部６１４に引っかかって出光面６０Ｕが傷つくことを防止できる。さらには、第一実施形態と同様の利点を得ることもできる。
【００９９】
〔７．第七実施形態〕
本発明の面光源装置において、出光面を構成する凹部及び凸部の形状は、溝状の形状であってもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
【０１００】
図１４は、本発明の第七実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。図１４に示す通り、第七実施形態に係る面光源装置７０は、出光面構造層７００を構成する複層体７１０において、凹凸構造層７１１の表面である出光面７０Ｕの形状が異なる他は、第一実施形態と同様の構成を有している。
【０１０１】
凹凸構造層７１１の表面上に形成された複数の凹部７１３のそれぞれは、直線状の、溝状の形状を有し、それぞれ２つの平坦な斜面及びを有する。したがって、凹部７１３を、溝の延長方向に垂直な面で切断した断面は、２つの斜辺を有する三角形の形状を有する。
複数の凹部７１３は、出光面７０Ｕ上に平行に配列される。したがって、隣り合う凹部７１３の間には隙間が設けられる。この隙間が、出光面７０Ｕにおける平坦部７１４を構成している。すなわち、出光面７０Ｕに対して平行な面内方向のうち、少なくとも溝の延長方向に垂直な面内方向においては、凹部７１３と平坦部７１４とが交互に存在するようになっている。
【０１０２】
さらに、本実施形態においても、出光面７０Ｕにおいて隣り合う凹凸の高低差Ｈは、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。本実施形態では平坦部７１４が凸部の先端に当たる。したがって、面光源装置７０においては、少なくとも溝の延長方向に垂直な面内方向において隣り合う凹部７１３と平坦部７１４とを対比した場合に、その凹部７１３の底７１３Ｐと平坦部７１４との、面光源装置７０の厚み方向における距離（すなわち、隣り合う凹凸の高低差）Ｈは、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。なお、本実施形態では、図１４に示すように、平坦部７１４の高さは均一に揃っているが、凹部７１３の底７１３Ｐの高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっている例を示す。ただし、凹部７１３の底７１３Ｐの高さは均一に揃っているが平坦部７１４の高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっていてもよく、凹部７１３の底７１３Ｐの高さ及び平坦部７１４の高さの両方が不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっていてもよい。
【０１０３】
このような、溝状の形状を有する凹部７１３を有する出光面７０Ｕを有する場合であっても、第一実施形態と同様に、光取出効率を高め、且つ、虹ムラを抑制することができる。さらには、第一実施形態と同様の利点を得ることもできる。
【０１０４】
ここで、凹部７１３の溝状の形状は、上に例示した断面が三角形のものに限られず、様々な形状をとることができる。例えば、溝の断面形状は、５角形、７角形といった他の多角形の形状、又は円の一部等、多角形以外の形状であってもよい。さらに、溝の断面の形状を、頂点が丸みを帯びた形状又は平らに面取りされた形状に変形させてもよい。
【０１０５】
〔８．第八実施形態〕
上に述べた第一〜第七実施形態のように、出光面の２方向以上の面内方向に沿って凹部又は凸部を配列した場合において、平坦部は、かかる２方向以上の面内方向のいずれにおいても隣り合う凹部又は凸部の間に隙間を設けることにより構成したが、本発明はこれに限られず、２方向以上の面内方向のうち一部の方向のみにおいて隙間を設けてもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
【０１０６】
図１５及び図１６は、いずれも本発明の第八実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図１５は、面光源装置を厚み方向から見た様子を模式的に示す上面図であり、図１６は、図１５に示す面光源装置を、図１５中の線１５ａを通る、出光面８０Ｕと垂直な面で切断した断面を示す断面図である。図１５及び図１６に示す通り、第八実施形態に係る面光源装置８０は、出光面構造層８００を構成する複層体８１０において、凹凸構造層８１１の表面である出光面８０Ｕの形状が異なる他は、第一実施形態と同様の構成を有している。
【０１０７】
凹凸構造層８１１の表面上に形成された複数の凹部８１３のそれぞれは第一実施形態における凹部１１３と同一の四角錐形状であるが、凹部８１３間の隙間は、図１５中の線１５ａに垂直な面内方向Ｙに隣り合う凹部８１３の間にのみ設けられ、その結果、線１５ａに対して平行な面内方向Ｘに延長する平坦部８１４が構成されている。
【０１０８】
さらに、本実施形態においても、出光面８０Ｕにおいて、少なくとも面内方向Ｙでは、隣り合う凹凸の高低差Ｈは、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。本実施形態では平坦部８１４が凸部の先端に当たる。また、面内方向Ｘにおいて隣り合う凹部８１３間の境界部分８１５も凸部の先端に当たる。したがって、面光源装置８０においては、面内方向Ｙにおいて隣り合う凹部８１３と平坦部８１４とを対比した場合、または、面内方向Ｘにおいて隣り合う凹部８１３と境界部分８１５とを対比した場合に、その凹部８１３の底８１３Ｐと平坦部８１４との、面光源装置８０の厚み方向における距離（すなわち、隣り合う凹凸の高低差）Ｈ、又は、その凹部８１３の底８１３Ｐと境界部分８１５との、面光源装置８０の厚み方向における距離（すなわち、隣り合う凹凸の高低差）Ｈが、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。なお、本実施形態では、図１６に示すように、平坦部８１４及び境界部分８１５の高さは均一に揃っているが、凹部８１３の底８１３Ｐの高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっている例を示す。ただし、凹部８１３の底８１３Ｐの高さは均一に揃っているが平坦部８１４及び境界部分８１５の高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっていてもよく、凹部８１３の底８１３Ｐの高さ、平坦部８１４の高さ及び境界部分８１５の高さが全て不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Ｈが不揃いとなっていてもよい。
【０１０９】
このような、２方向以上の面内方向のうち一部の方向のみにおいて平坦部８１４を有する出光面８０Ｕを有する場合であっても、第一実施形態と同様に、光取出効率を高め、且つ、虹ムラを抑制することができる。さらには、第一実施形態と同様の利点を得ることもできる。また、本実施形態では、第一実施形態の場合に比べて、相対的に、出光面がある方向（例えば平坦部８１４の延長方向に対して平行な面内方向Ｘ）に沿って擦傷を受ける場合の耐擦傷性は低下しうる一方、光取り出し効率については向上させうるので、好ましく用いうる場合もあり得る。
【０１１０】
なお、凹部８１３の形状について、本実施形態では、隣り合う凹部８１３間の境界部分８１５の高さと平坦部８１４の高さは同じであるが、境界部分８１５の高さは、平坦部８１４の高さと異なっていてもよい。
また、ここでは凹部８１３の形状が四角錐のみである例を取り上げたが、それ以外の形状であってもよい。例えば、図１７に示すように、寄せ棟屋根状の凹部８１６が複数並んだ構成とすることもできる。なお、図１７に示す凹凸構造層８２１は第八実施形態に係る凹凸構造層８１１の変形例であり、凹部の形状が異なること以外は、第八実施形態に係る凹凸構造層８１１と同様の構成を有する。
【０１１１】
〔９．第九実施形態〕
上述した第一〜第八実施形態では、面光源装置の片面だけが出光面となる片面発光型の面光源装置を例に挙げて説明したが、本発明の面光源装置は、面光源装置の両面が発光面となる両面発光型の面光源装置であってもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
【０１１２】
図１８は、本発明の第九実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。
図１８に示す通り、第九実施形態に係る面光源装置９０は、有機ＥＬ素子９４０が反射電極である第二の電極層１４３の代わりに透明電極である第二の電極層９４３を備える点、並びに、封止基板１５１の代わりに出光面構造層１００が設けられている点の他は、第一実施形態と同様の構成を有している。なお、図中下側の出光面構造層１００と、第二の電極９４３との間には、充填材や接着剤等の任意の物質が存在していてもよいし、空隙が存在していてもよい。空隙には、発光層１４２の耐久性を大きく損なう等の不都合がない限りは空気やその他の気体が存在してもよいし、空隙内を真空としてもよい。
【０１１３】
第二の電極層９４３が透明電極であるため、発光層１４２からの光は、第一の電極層１４１を及び第二の電極層９４３を透過して、図中上側及び下側の両方の出光面１０Ｕから出光する。したがって、有機ＥＬ素子９４０の図中下側の表面１４５も、発光面として機能する。このような、おもて面及び裏面の両方から光が出光する場合であっても、第一実施形態と同様に、光取出効率を高め、且つ、虹ムラを抑制することができる。
【０１１４】
また、本実施形態の面光源装置９０では、通常、一方の出光面１０Ｕに入射した光は面光源装置９０を透過して他方の出光面１０Ｕから出光することになる。したがって、面光源装置９０を通じて反対側を肉眼で見通すことができるようになり、シースルー型の面光源装置を実現できるので、デザインを多様化できる。さらには、第一実施形態と同様の利点を得ることもできる。
【０１１５】
〔１０．その他の実施形態〕
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、更に変更して実施してもよい。
例えば、上述した実施形態では発光面に直接に接するように出光面構造層を設けたが、出光面構造層は他の任意の層を介して発光面に設けられていてもよい。任意の層としては、例えば、有機ＥＬ素子を外気及び湿気から保護するガスバリア層、紫外線を遮断する紫外線カット層などが挙げられる。
【０１１６】
また、例えば、上述した実施形態では、出光面構造層としては、凹凸構造層、基材フィルム層、接着層及び支持基板からなるものを示したが、出光面構造層は、これらよりも少ない層から構成されたものであってもよく、又は逆にこれらの層に加えて任意の層をさらに含むものであってもよい。例えば、凹凸構造層の表面にさらにコーティング層を有し、これが出光面の凹凸構造を規定するものであってもよい。
【０１１７】
また、凹部及び凸部の形状は、上述した実施形態において例示したものに限定されない。凹部及び凸部は、例えば、三角錐、五角錐、六角錐、底面が正方形でない四角錐などの角錐形状としてもよい。
【０１１８】
また、例えば、上述した実施形態では、出光面の全面に分布する凹部及び凸部として、同一の形状からなるもののみが分布しているものを示したが、出光面において、異なる形状の凹部及び凸部が混在していてもよい。具体例を挙げると、大きさの異なる角錐形状の凹部が混在していたり、角錐形状の凹部と円錐形状の凹部が混在していたり、複数の角錐が組み合わされた形状のものと単純な角錐形状とが混在していてもよい。さらに、例えば第一実施形態に係る凹部１１３と第四実施形態に係る凸部４１４とを組み合わせるなど、同じ出光面に凹部と凸部との両方を混在させてもよい。
【０１１９】
また、例えば、上述した実施形態では、凹部及び凸部の幅、並びに、隣り合う凹部同士の間隔及び凸部同士の間隔については、一定のものを示したが、凹部及び凸部の幅が狭いものと広いものとが混在していてもよく、また、隣り合う凹部同士の間隔及び凸部同士の間隔が狭い箇所と広い箇所とが混在していてもよい。
【０１２０】
また、例えば、上述した実施形態のうちで反射電極を有するものについては、反射電極を、透明電極と反射層とを組み合わせたものに置き換えても、反射電極と同様の効果を有する装置を構成することができる。
【０１２１】
さらに、第九実施形態においては、有機ＥＬ素子９４０の発光面１４４及び１４５の両方に同じ出光面構造層１００を備える例を示したが、発光面１４４と発光面１４５とで異なる出光面構造層を組み合わせて備えるようにしてもよい。さらに、両面発光型の面光源装置においては、少なくとも一方の発光面に出光面構造層が設けられていれば、他方の発光面には出光面構造層が設けられていなくてもよい。
【０１２２】
〔１１．照明器具及びバックライト装置〕
本発明の面光源装置は、例えば、照明器具及びバックライト装置等の用途に用いることができる。
照明器具は、本発明の面光源装置を光源として有し、さらに、必要に応じて、光源を保持する部材、電力を供給する回路等の任意の構成要素を備える。
また、バックライト装置は、本発明の面光源装置を光源として有し、さらに、必要に応じて、筐体、電力を供給する回路、出光する光をさらに均一にするための拡散板、拡散シート、プリズムシート等の任意の構成要素を含む。バックライト装置の用途は、液晶表示装置等、画素を制御して画像を表示させる表示装置、並びに看板等の固定された画像を表示させる表示装置のバックライト等が挙げられる。
【実施例】
【０１２３】
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本願の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において、任意に変更して実施できる。また、以下の説明において表記される樹脂の屈折率は、いずれも、硬化後の屈折率を表す。【０１２４】
〔実施例１〕
（１−１：複層体Ａの製造）
ＵＶ（紫外線）硬化型樹脂（ウレタンアクリレート樹脂、屈折率ｎ＝１．５４）を、基材フィルム（日本ゼオン社製  ゼオノアフィルム、厚み１００μｍ、屈折率ｎ＝１．５３）上に塗布した。その後、樹脂の塗膜上に所定の形状の金属型を圧接し、基材フィルム側から紫外線を１０００ｍＪ／ｃｍ２の積算光量で照射して、基材フィルム上に凹凸構造層ｂ（厚み１５μｍ）を形成した。これにより、基材フィルムａ−凹凸構造層ｂの層構成を有する長方形のフィルムとして、複層体Ａを得た。【０１２５】
図１９に、実施例１で製造した凹凸構造層ｂを、その主面に垂直な平面で切った断面を模式的に示す。図１９に示すように、複層体Ａにおいて、凹凸構造層ｂ上の凹凸構造は、複数の四角錐形状の凹部１３と、凹部１３の周囲に位置する平坦部１４からなっていた。また、凹凸構造層ｂを、その主面に垂直な平面で切った断面構造は、凹部１３の頂角θは６０°となっていて、凹部１３の四角錐の頂点１６の高さが一定に揃っていて、平坦部１４の高さがランダムに不揃いになっている構造であった。【０１２６】
（１−２：高さ及びばらつきの測定）
凹凸構造層ｂの表面において、測定箇所を無作為に抽出し、レーザー顕微鏡（ＶＫ−９７００：キーエンス社製）を用いて高さ（断面プロファイル）を測定した。凹凸構造層ｂの凹部は直交する２つの面内方向に沿って配置されているため、このうちの一方の面内方向を測定方向として採用し、この測定方向にそって断面プロファイルを測定した。測定されたプロファイルから、隣り合う一対の凹部及び凸部を凹凸一単位とし、この凹凸一単位における断面プロファイルの最大値と最小値との差を、その凹凸単位において隣り合う凹凸の高低差Ｈとした。前記の測定は、１箇所の測定箇所当たり１００μｍの長さにわたって行った。また、測定方向を固定し、同様の測定を合計１５箇所の測定箇所で行った。そうして得られた計測値から、凹凸構造層ｂの表面における隣り合う凹凸の高低差Ｈの平均値及び標準偏差σを求めた結果、平均値は２４．３μｍ、標準偏差σは０．１２μｍであった。なお、凹部１３における四角錐の底辺の寸法は１１．５μｍ、凹部１３の深さは１０μｍであり、平坦部１４の幅寸法は４μｍであった。【０１２７】
（１−３：虹ムラの測定）
複層体Ａを、ガラス基板に接着剤（アクリル系樹脂、屈折率１．４９、日東電工社製  ＣＳ９６２１）を介して貼付し、ガラス基板付複層体Ｂを得た。
また、蛍光灯の直前に、幅５ｍｍのスリットをつけた遮光板を配置したものを、光源として用意した。【０１２８】
図２０に、虹ムラの測定の様子を模式的に示す。図２０に示すように、ガラス基板付複層体Ｂを、凹凸面を鉛直上向き且つ水平になるように、暗室内に設置した。前記のガラス基板付複層体Ｂから、水平方向に距離２００ｍｍ離れ、鉛直方向に２００ｍｍ上昇させた場所に前記の光源１を設置した。また、前記のガラス基板付複層体Ｂから、光源とは反対方向へ水平方向に距離２００ｍｍ離れ、鉛直方向に２００ｍｍ上昇させた場所を観察点とし、この観察点にカメラ２を設置した。【０１２９】
前記の光源１からガラス基板付複層体Ｂへ平行光を照射し、この平行光が凹凸面で反射した反射光を観察点においてカメラ２で撮影した。撮影した画像には、光源が写りこんだ像と、複数の虹ムラとが、互いに略平行に延在する帯状の像として観察された。【０１３０】
撮影された画像について、画像解析ソフト（ａｎａｌｙＳＩＳ：ｓｏｆｔ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ社製）を用い、輝度プロファイルを測定した。光源が写り込んだ像における輝度ピーク値（Ｐ１）と、その隣の虹ムラの輝度ピーク値（Ｐ２）とを抽出し、輝度の減衰を、下記式に基づいて百分率で示した。なお、虹ムラ像は光源が写りこんだ像を中心に両側に見られる場合があるが、輝度ピーク値が高い側のピーク値を採用することとする。
輝度の減衰率（％）＝Ｐ２／Ｐ１×１００
この輝度の減衰率の値が大きいほど虹ムラは大きく、小さいほど虹ムラは小さいことを示しており、５０％以上のとき、目視で虹ムラがはっきりと確認できる。
本実施例においては、輝度の減衰率＝３７．９％であった。【０１３１】
（２−１：有機ＥＬ素子の製造）
厚さ０．７ｍｍのガラス基板の一方の主面に、透明電極層１００ｎｍ、ホール輸送層１０ｎｍ、黄色発光層２０ｎｍ、青色発光層１５ｎｍ、電子輸送層１５ｎｍ、電子注入層１ｎｍ、及び反射電極層１００ｎｍを、この順に形成した。ホール輸送層から電子輸送層までは全て有機材料により形成した。なお、黄色発光層及び青色発光層はそれぞれ異なる発光スペクトルを有している。【０１３２】
透明電極層から反射電極層までの各層を形成した材料は、それぞれ下記の通りである。
・透明電極層；錫添加酸化インジウム（ＩＴＯ）
・ホール輸送層；４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）
・黄色発光層；ルブレン１．５重量％添加  α−ＮＰＤ
・青色発光層；イリジウム錯体１０重量％添加  ４，４’−ジカルバゾリル−１，１’−ビフェニル（ＣＢＰ）
・電子輸送層；フェナンスロリン誘導体（ＢＣＰ）
・電子注入層；フッ化リチウム（ＬｉＦ）
・反射電極層；Ａｌ【０１３３】
透明電極層の形成方法は、ＩＴＯターゲットとした反応性スパッタリング法にて行い、表面抵抗を１０Ω／□以下とした。また、ホール注入層から反射電極層までの形成は、真空蒸着装置内に透明電極層を既に形成したガラス基板を設置し、上記のホール輸送層から反射電極層までの材料を抵抗加熱式により順次蒸着させることにより行なった。系内圧は５×１０−３Ｐａで、蒸発速度は０．１〜０．２ｎｍ／ｓで行った。
さらに、電極層に通電のための配線を取り付け、さらにホール輸送層から反射電極層までを封止部材により封止し、有機ＥＬ素子を作製した。得られた有機ＥＬ素子は、ガラス基板側から白色の光を出光しうる長方形の発光面を有していた。【０１３４】
（２−２：面光源装置の製造）
前記（２−１）で得た有機ＥＬ素子のガラス基板側の面に、前記（１−１）で得た複層体Ａを、接着剤（アクリル系樹脂、屈折率１．４９、日東電工社製  ＣＳ９６２１）を介して貼付し、複層体Ａ−接着層−ガラス基板−有機ＥＬ素子の層構成を含む面光源装置を得た。接着層の厚さは２０μｍであった。【０１３５】
（２−３：面光源装置の虹ムラの目視評価）
前記（２−２）で得られた面光源装置を点灯しない状態で、前記（１−３）と同様にして観察点から表面の反射像を目視にて観察したところ、虹ムラはほとんど観察されなかった。【０１３６】
〔比較例１〕
前記（１−１）の複層体Ａの製造にあたり、金属型の形状を変更した他は、実施例１と同様にして、複層体Ａを製造した。得られた複層体Ａにおいて、凹凸構造層ｂ上の凹凸構造は、実施例１とほぼ同様であったが、凹凸構造層ｂ（厚み１５μｍ）の表面における隣り合う凹凸の高低差Ｈの平均値は２４．３μｍ、標準偏差σは０．０３μｍであった。なお、凹部１３における四角錐の底辺の寸法は１１．５μｍ、凹部１３の深さは１０μｍであり、平坦部１４の幅寸法は４μｍであった。
前記（１−３）と同様の要領で虹ムラ評価を実施したところ、輝度減衰率＝８７．６％であった。
さらに、前記（２−２）と同様の要領で面光源装置を製造し、前記（２−３）と同様の要領で観察したところ、虹ムラが生じていることが観察された。【０１３７】
〔実施例２〕
前記（１−１）の複層体Ａの製造にあたり、金属型の形状を変更した他は、実施例１と同様にして、複層体Ａを製造し、さらに面光源装置を得た。
図２１に、実施例２で製造した凹凸構造層ｂを、その主面に垂直な平面で切った断面を模式的に示す。図２１に示すように、得られた複層体Ａにおいて、凹凸構造層ｂ上の凹凸構造は、複数の四角錐形状の凹部１３からなっていた。また、凹凸構造層ｂを、その主面に垂直な平面で切った断面構造は、凹部１３の頂角θは９０°となっていて、凹部１３の四角錐の頂点１６の高さおよび凸部の頂点１７の高さの両方がランダムに不揃いになっている構造であった。【０１３８】
凹凸の高さ及びばらつきの測定を行ったところ、凹凸構造層ｂ（厚み２５μｍ）の表面における隣り合う凹凸の高低差Ｈの平均値は２５．６μｍ、標準偏差σは０．２６μｍであった。なお、凹部１３における四角錐の底辺の寸法は２４μｍ、凹部１３の深さは２０μｍであった。
また、前記（１−３）と同様の要領で虹ムラ評価を実施したところ、輝度減衰率＝３４．１％であった。
さらに、前記（２−３）と同様の要領で面光源装置を観察したところ、実施例１よりもさらに虹ムラの少ない、良好な状態であることが観察された。【０１３９】
〔実施例３〕
前記（１−１）の複層体Ａの製造にあたり、金属型の形状を変更した他は、実施例１と同様にして、複層体Ａを製造し、さらに面光源装置を得た。
図２２に、実施例３で製造した凹凸構造層ｂを、その主面に垂直な平面で切った断面を模式的に示す。図２２に示すように、得られた複層体Ａにおいて、凹凸構造層ｂ上の凹凸構造は、複数の四角錐形状の凹部１３と、凹部１３の周囲に位置する平坦部１４からなっていた。また、凹凸構造層ｂを、その主面に垂直な平面で切った断面構造は、凹部１３の頂角θは６０°となっていて、凹部１３の四角錐の高さがランダムに不揃いとなり、平坦部１４の高さが一定に揃っている構造であった。【０１４０】
凹凸の高さ及びばらつきの測定を行ったところ、凹凸構造層ｂ（厚み１５μｍ）の表面における隣り合う凹凸の高低差Ｈの平均値は１２．２μｍ、標準偏差σは０．４３μｍであった。なお、凹部１３における四角錐の底辺の寸法は１１．５μｍ、凹部１３の深さは１０μｍであり、平坦部１４の幅寸法は４μｍであった。
また、前記（１−３）と同様の要領で虹ムラ評価を実施したところ、輝度減衰率＝４７．８％であった。
さらに、前記（２−３）と同様の要領で面光源装置を観察したところ、虹ムラの少ない、良好な状態であることが観察された。【０１４１】
〔実施例４〕
前記（１−１）の複層体Ａの製造にあたり、金属型の形状を変更した他は、実施例１と同様にして、複層体Ａを製造し、さらに面光源装置を得た。得られた複層体Ａにおいて、凹凸構造層ｂ上の凹凸構造は、実施例１とほぼ同様であり、凹凸構造層ｂ（厚み３５μｍ）の表面における隣り合う凹凸の高低差Ｈの平均値は１２．２μｍ、標準偏差σは０．０６μｍであった。なお、凹部１３における四角錐の底辺の寸法は３４μｍ、凹部１３の深さは３０μｍであり、平坦部１４の幅寸法は２μｍであった。
また、前記（１−３）と同様の要領で虹ムラ評価を実施したところ、輝度減衰率＝４４．０％であった。
さらに、前記（２−３）と同様の要領で面光源装置を観察したところ、虹ムラの少ない、良好な状態であることが観察された。【０１４２】
〔実施例５〕
（１−４：複層体Ｂの製造）
ＵＶ（紫外線）硬化型樹脂（ウレタンアクリレート樹脂、屈折率ｎ＝１．５４）に直径２μｍの粒子（シリコーン樹脂）を添加し、撹拌して粒子を分散させ、凹凸構造層ｂの材料となる樹脂組成物（１）を製造した。粒子の含有割合は、樹脂組成物（１）全量中の１０重量％とした。【０１４３】
樹脂組成物（１）を基材フィルム（日本ゼオン社製  ゼオノアフィルム）上に塗布した。その後、樹脂組成物（１）の塗膜上に所定の形状の金属型を圧接し、基材フィルム側から紫外線を１０００ｍＪ／ｃｍ２の積算光量で照射して、基材フィルム上に凹凸構造層ｂを形成した。これにより、基材フィルムａ−凹凸構造層ｂの層構成を有する長方形のフィルムとして、複層体Ｃを得た。得られた複層体Ｃにおいて、凹凸構造層ｂ上の凹凸構造は、実施例１とほぼ同様であり、凹凸構造層ｂ（厚み１５μｍ）の表面における隣り合う凹凸の高低差Ｈの平均値は２４．３μｍ、標準偏差σは０．１２μｍであった。なお、凹部１３における四角錐の底辺の寸法は１１．５μｍ、凹部１３の深さは１０μｍであり、平坦部１４の幅寸法は４μｍであった。【０１４４】
前記（２−２）と同様の要領で面光源装置を製造し、複層体Ｃ−接着層−ガラス基板−有機ＥＬ素子の層構成を含む面光源装置を得た。
前記（１−３）と同様の要領で虹ムラ評価を実施したところ、輝度減衰率＝３６．４％であった。
さらに、前記（２−３）と同様の要領で面光源装置を観察したところ、虹ムラの少ない、良好な状態であることが観察された。【０１４５】
〔比較例２〕
前記（１−１）の複層体Ａの製造にあたり、金属型の形状を変更した他は、実施例２と同様にして、複層体Ａを製造した。得られた複層体Ａにおいて、凹凸構造層ｂ上の凹凸構造は、実施例２とほぼ同様であったが、凹凸構造層ｂ（厚み２５μｍ）の表面における隣り合う凹凸の高低差Ｈの平均値は２５．６μｍ、標準偏差σは０．０２μｍであった。なお、凹部１３における四角錐の底辺の寸法は２４μｍ、凹部１３の深さは２０μｍであった。
また、前記（１−３）と同様の要領で虹ムラ評価を実施したところ、輝度減衰率＝５４．８％であった。
さらに、前記（２−２）と同様の要領で面光源装置を製造し、前記（２−３）と同様の要領で観察したところ、虹ムラが生じていることが観察された。【０１４６】
〔比較例３〕
前記（１−４）の複層体Ｂの製造にあたり、金属型の形状を変更した他は、実施例５と同様にして、複層体Ｃを製造した。得られた複層体Ｃにおいて、凹凸構造層ｂ上の凹凸構造は、実施例５とほぼ同様であったが、凹凸構造層ｂ（厚み３５μｍ）の表面における隣り合う凹凸の高低差Ｈの平均値は２４．３μｍ、標準偏差σは０．０１μｍであった。なお、凹部１３における四角錐の底辺の寸法は３４μｍ、凹部１３の深さは３０μｍであり、平坦部１４の幅寸法は２μｍであった。
また、前記（１−３）と同様の要領で虹ムラ評価を実施したところ、輝度減衰率＝６７．９％であった。
さらに、前記（２−２）と同様の要領で面光源装置を製造し、前記（２−３）と同様の要領で観察したところ、虹ムラが生じていることが観察された。【０１４７】
〔実施例６〕
前記（１−４）の複層体Ｂの製造にあたり、金属型の形状を変更した他は、比較例３と同様にして、複層体Ｃを製造した。得られた複層体Ｃにおいて、凹凸構造層ｂ上の凹凸構造は、比較例３とほぼ同様であったが、凹凸構造層ｂ（厚み１５μｍ）の表面における隣り合う凹凸の高低差Ｈの平均値は２４．３μｍ、標準偏差σは０．５４μｍであった。なお、凹部１３における四角錐の底辺の寸法は１１．５μｍ、凹部１３の深さは１０μｍであり、平坦部１４の幅寸法は４μｍであった。
また、前記（１−３）と同様の要領で虹ムラ評価を実施したところ、輝度減衰率＝３０．１％であった。
さらに、前記（２−２）と同様の要領で面光源装置を製造し、前記（２−３）と同様の要領で観察したところ、虹ムラは良好であった。しかし、目視で確認できるキズが複数生じていることが観察された。【０１４８】
〔まとめ〕
上述した実施例及び比較例の結果を、下記の表１にまとめた。なお、表１の目視評価の欄において、虹ムラがほとんど観察されなかったものを良、虹ムラが生じていることが観察されたものを不良とした。【０１４９】
【表１】
2012002260.tif 000003
【０１５０】
表１から分かるように、実施例においては輝度減衰率が低く、且つ、目視評価においても虹ムラがほとんど観察されていない。このことから、隣り合う凹凸の高低差Ｈが、標準偏差σが０．０５μｍ以上となるように不揃いになっていることにより、虹ムラを抑制できることが確認された。また、標準偏差σが大きい実施例６においてキズが観察されたことから、安定した生産を行うためには、標準偏差σの範囲には、好ましい上限値が存在することも確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
本発明の面光源装置は、例えば、照明器具及びバックライト装置等の用途に用いて好適である。
【符号の説明】
【０１５２】
１０  面光源装置
１１Ａ〜１１Ｄ  斜面
１１Ｅ〜１１Ｈ  凹部の四角錐形状の底辺
１１Ｊ、１１Ｋ  凹部の間隔
１１Ｌ、１１Ｍ  凹部の斜面と平坦部とがなす角
１１Ｎ  凹部の四角錐形状の頂角
１１Ｐ  凹部の四角錐形状の頂点
１０Ｕ  出光面
１００  出光面構造層
１１０  複層体
１１１  凹凸構造層
１１２  基材フィルム層
１１３  凹部
１１４  平坦部
１２１  接着層
１３１  支持基板
１４０  有機ＥＬ素子
１４１  第一の電極層
１４２  発光層
１４３  第二の電極層
１４４  有機ＥＬ素子の表面（発光面）
１４５  有機ＥＬ素子の表面
１５１  封止基材
２０  面光源装置
２０Ｕ  出光面
２１Ｐ  底面部
２００  出光面構造層
２１０  複層体
２１１  凹凸構造層
２１３  凹部
２１３Ａ、２１２Ｂ  斜面
２１４  平坦部
３０  面光源装置
３０Ｕ  出光面
３１Ｐ  底
３００  出光面構造層
３１０  複層体
３１１  凹凸構造層
３１３  凹部
３１３Ａ、３１３Ｂ  斜面
３１４  平坦部
４０  面光源装置
４０Ｕ  出光面
４００  出光面構造層
４１０  複層体
４１１  凹凸構造層
４１３  平坦部
４１３Ａ、４１３Ｂ  斜面
４１４  凸部
４１４Ｕ  上面部
５０  面光源装置
５０Ｕ  出光面
５００  出光面構造層
５１０  複層体
５１１  凹凸構造層
５１３  凹部
５１４  平坦部
６０  面光源装置
６０Ｕ  出光面
６００  出光面構造層
６１０  複層体
６１１  凹凸構造層
６１３  平坦部
６１４  凸部
６１４Ｐ  凸部の先端
７０  面光源装置
７０Ｕ  出光面
７００  出光面構造層
７１０  複層体
７１１  凹凸構造層
７１３  凹部
７１４  平坦部
８０  面光源装置
８０Ｕ  出光面
８００  出光面構造層
８１０  複層体
８１１  凹凸構造層
８１３  凹部
８１４  平坦部
８１５  凹部間の境界部分
８１６  凹部
８２１  凹凸構造層
９０  面光源装置
９４０  有機ＥＬ素子
９４３  第二の電極
Ｔ  凹凸構造層の厚さ
Ｈ  隣り合う凹凸の高低差
【図１】
2012002260.tif 000004
【図２】
2012002260.tif 000005
【図３】
2012002260.tif 000006
【図４】
2012002260.tif 000007
【図５】
2012002260.tif 000008
【図６】
2012002260.tif 000009
【図７】
2012002260.tif 000010
【図８】
2012002260.tif 000011
【図９】
2012002260.tif 000012
【図１０】
2012002260.tif 000013
【図１１】
2012002260.tif 000014
【図１２】
2012002260.tif 000015
【図１３】
2012002260.tif 000016
【図１４】
2012002260.tif 000017
【図１５】
2012002260.tif 000018
【図１６】
2012002260.tif 000019
【図１７】
2012002260.tif 000020
【図１８】
2012002260.tif 000021
【図１９】
2012002260.tif 000022
【図２０】
2012002260.tif 000023
【図２１】
2012002260.tif 000024
【図２２】
2012002260.tif 000025
【国際調査報告】
2012002260.tif 000026
2012002260.tif 000027
2012002260.tif 000028
2012002260.tif 000029